Kontrol Room Berbasis Dcs: 1.1 Pendahuluan

(1)

Materi PIK II – Kontrol Room Berbasis DCS

Materi PIK II – Kontrol Room Berbasis DCS 11

KONTROL ROOM BERBASIS DCS

1.1 Pendahuluan 1.1 Pendahuluan

Secara umum, instrumentasi itu bertujuan agar semua keinginan

Secara umum, instrumentasi itu bertujuan agar semua keinginan process designer process designer terpenuhi secara proses, artinya produk dari sebuah pabrik/plant yang dihasilkan sesuai dengan terpenuhi secara proses, artinya produk dari sebuah pabrik/plant yang dihasilkan sesuai dengan yang diinginkan dan selesai dalam proses yang aman, baik bagi manusia, peralatan maupun yang diinginkan dan selesai dalam proses yang aman, baik bagi manusia, peralatan maupun lingkungan. Hal ini dilakukan dengan cara mengendalikan peralatan produksi sesuai dengan lingkungan. Hal ini dilakukan dengan cara mengendalikan peralatan produksi sesuai dengan kondisi operasi proses yang telah dirancang dan diinginkan, agar tidak melebihi batas kondisi operasi proses yang telah dirancang dan diinginkan, agar tidak melebihi batas parameter proses yang diijinkan sehingga proses berjalan sesuai dengan yang diinginkan. parameter proses yang diijinkan sehingga proses berjalan sesuai dengan yang diinginkan. Untuk mengendalikan peralatan produksi (atau biasa disebut juga sebagai process euipment!" maka Untuk mengendalikan peralatan produksi (atau biasa disebut juga sebagai process euipment!" maka diperlukan alat#alat instrumentasi $ang mampu mengukur dan mengendalikan parameter#parameter diperlukan alat#alat instrumentasi $ang mampu mengukur dan mengendalikan parameter#parameter proses agar berada pada nilai $ang dike%endaki (setpoint!& Parameter proses dimaksud misaln$a proses agar berada pada nilai $ang dike%endaki (setpoint!& Parameter proses dimaksud misaln$a tekanan (pressure!" laju alir 'luida ('lo!" ketinggian 'luida)solid (le*el!" temperatur tekanan (pressure!" laju alir 'luida ('lo!" ketinggian 'luida)solid (le*el!" temperatur (temperature!" derajat keasaman (p+!"

(temperature!" derajat keasaman (p+!" kelembaban (%umidit$!" kecepatan putar mesin (spkelembaban (%umidit$!" kecepatan putar mesin (speed! dan lain#eed! dan lain# lain&

lain& ,adi de'inisi umum ,adi de'inisi umum dari kontrol room dalam %adari kontrol room dalam %al ini untuk selanl ini untuk selanjutn$a disebut dengan MCR)CCRjutn$a disebut dengan MCR)CCR (Main Control Room) Central Control Room! adala% tempat ) ruangan $ang peruntukan desain$a (Main Control Room) Central Control Room! adala% tempat ) ruangan $ang peruntukan desain$a digunakan ole% operator proses kontrol untuk melakukan 'ungsi control ter%adap proses $ang digunakan ole% operator proses kontrol untuk melakukan 'ungsi control ter%adap proses $ang berlangsung pada sebua% plant&

berlangsung pada sebua% plant&

Pada aal perkembangan$a" sebua% ruang kontrol tradisional saat itu didominasi ole% peralatan Pada aal perkembangan$a" sebua% ruang kontrol tradisional saat itu didominasi ole% peralatan $ang menggunakan tombol tombol kontrol dengan sin$al pneumatic dan sin$al electric " desain $ang menggunakan tombol tombol kontrol dengan sin$al pneumatic dan sin$al electric " desain ruangan$a juga membutu%kan area $ang luas" karena pada dasarn$a sistem kontrol untuk masing# ruangan$a juga membutu%kan area $ang luas" karena pada dasarn$a sistem kontrol untuk masing# masing peralatan masing terpisa%#pisa% se%ingga membutu%kan lebi% ban$ak operator untuk masing peralatan masing terpisa%#pisa% se%ingga membutu%kan lebi% ban$ak operator untuk memonitoring proses kontrol&

memonitoring proses kontrol&

-ambar &ruangan kontrol tradisional -ambar &ruangan kontrol tradisional

(2)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial

Cancel Anytime.

(3)

Cancel Anytime.

Berkembangnya sistem kontrol pada umumnya, dimulai dengan digunakanya sinyal Berkembangnya sistem kontrol pada umumnya, dimulai dengan digunakanya sinyal digital yang memicu perkembangan desain kontrol room yang pada saat ini,yang umum dikenal digital yang memicu perkembangan desain kontrol room yang pada saat ini,yang umum dikenal dengan kontrol room berbasis DCS ( Distributed Control System) dengan penggunaan dengan kontrol room berbasis DCS ( Distributed Control System) dengan penggunaan computer sebagai pengganti tombol-tombol, memungkinkan desain ruangan kontrol menjadi computer sebagai pengganti tombol-tombol, memungkinkan desain ruangan kontrol menjadi lebih kecil areanya, atau dalam satu ruangan kontrol memungkinkan untuk digunakan sebagai lebih kecil areanya, atau dalam satu ruangan kontrol memungkinkan untuk digunakan sebagai pusat kontrol yang mengatur beberapa unit proses. Selain itu juga memungkinkan untuk pusat kontrol yang mengatur beberapa unit proses. Selain itu juga memungkinkan untuk membutuhkan lebih sedikit jumlah operator dibanding dengan kontrol room tradisional. Dan membutuhkan lebih sedikit jumlah operator dibanding dengan kontrol room tradisional. Dan tentunya perkembangan DCS juga memungkinkan untuk penyimpanan data operasi , history tentunya perkembangan DCS juga memungkinkan untuk penyimpanan data operasi , history sequence even , alarm , dalam bentuk software. Dan juga sistem kontrol room berbasis DCS sequence even , alarm , dalam bentuk software. Dan juga sistem kontrol room berbasis DCS memungkinkan untuk dilakukan koneksi dengan sistem kontrol lainya.

memungkinkan untuk dilakukan koneksi dengan sistem kontrol lainya.

Gambar. Kontrol Room berbasis DCS Gambar. Kontrol Room berbasis DCS

Dalam pembahasan Control Room ini, akan dibahas secara menyeluruh mengenai Dalam pembahasan Control Room ini, akan dibahas secara menyeluruh mengenai sistem kontrol berbasis DCS. Sedangkan untuk sistem kontrol tradisional tidak dibahas dalam sistem kontrol berbasis DCS. Sedangkan untuk sistem kontrol tradisional tidak dibahas dalam paket diklat ini.

(4)

Cancel Anytime.

(5)

Cancel Anytime.

1.2 Komponen Kontrol Room Berbasis DCS 1.2 Komponen Kontrol Room Berbasis DCS

Sistem kontrol room umumnya terdiri dari hardware dan software. Hardware terdiri dari Sistem kontrol room umumnya terdiri dari hardware dan software. Hardware terdiri dari modul-modul input (menerima analog, diskrit, atau sinyal digital), modul-modul kontrol (yang melakukan modul input (menerima analog, diskrit, atau sinyal digital), modul kontrol (yang melakukan logika), modul output (yang mengirim analog, diskrit, atau sinyal digital), komponen komunikasi, logika), modul output (yang mengirim analog, diskrit, atau sinyal digital), komponen komunikasi, dan antarmuka operator atau HMI (Human Machine Interface) , peralatan server, printer online dan antarmuka operator atau HMI (Human Machine Interface) , peralatan server, printer online dan panel kontrol.

dan panel kontrol.

Gambar . Konfigurasi komponen kontrol room berbasis DCS Gambar . Konfigurasi komponen kontrol room berbasis DCS

Pada umumnya komponen dari kontrol room berbasis DCS seperti terlihat pada gambar diatas Pada umumnya komponen dari kontrol room berbasis DCS seperti terlihat pada gambar diatas terdiri dari 4 komponen utama yaitu Process Control Unit (PCU) , Engineering Tools , Operator terdiri dari 4 komponen utama yaitu Process Control Unit (PCU) , Engineering Tools , Operator Interface , dan Control Network.

Interface , dan Control Network. a.

a. Process ConProcess Control Unit (trol Unit (PCU) , baPCU) , bagian ini gian ini terdiri daterdiri dari :ri : -

- Modul Modul Kontrol,Kontrol,

Control modul merupakan bagian utama dari DCS. Control modul adalah pusat kontrol Control modul merupakan bagian utama dari DCS. Control modul adalah pusat kontrol atau sebagai otak dari seluruh pengendalian proses. Control modul melakukan proses atau sebagai otak dari seluruh pengendalian proses. Control modul melakukan proses komputasi algoritma dan menjalankan ekspresi logika. Pada umumnya control module komputasi algoritma dan menjalankan ekspresi logika. Pada umumnya control module berbentuk blackbox yang terdapat pada lemari atau cabinet dan dapat ditemui di control berbentuk blackbox yang terdapat pada lemari atau cabinet dan dapat ditemui di control room. Control module biasanya menggunakan mode redundant untuk meningkatkan room. Control module biasanya menggunakan mode redundant untuk meningkatkan kehandalan control.Fungsi dari control module adalah mengambil input variable yang kehandalan control.Fungsi dari control module adalah mengambil input variable yang akan dkontrol. Nilai variable tersebut akan dikalkulasi. Hasil dari kalkulasi ini akan akan dkontrol. Nilai variable tersebut akan dikalkulasi. Hasil dari kalkulasi ini akan dibandingkan dengan set point yang sudah ditentukan. Set point ini adalah nilai yang dibandingkan dengan set point yang sudah ditentukan. Set point ini adalah nilai yang diharapkan sebuah proses. Jika hasil kalkulasi berbeda dengan set point, nilai tersebut diharapkan sebuah proses. Jika hasil kalkulasi berbeda dengan set point, nilai tersebut

(6)

Cancel Anytime.

(7)

Cancel Anytime.

modul ini menyediakan pengolahan data, logika, PID, dan kemampuan matematis untuk modul ini menyediakan pengolahan data, logika, PID, dan kemampuan matematis untuk memenuhi maksud fungsional dari DCS. Komponen utama dari modul kontrol adalah memenuhi maksud fungsional dari DCS. Komponen utama dari modul kontrol adalah prosesor dan memori. Memori diklasifikasikan sebagai volatile atau non-volatile. Volatile prosesor dan memori. Memori diklasifikasikan sebagai volatile atau non-volatile. Volatile memori akan kehilangan isinya (gram-pro) ketika kekuasaan hilang jika tidak didukung memori akan kehilangan isinya (gram-pro) ketika kekuasaan hilang jika tidak didukung oleh cadangan baterai. Untuk fungsi kehandalan biasanya modul ini bersifat redundant oleh cadangan baterai. Untuk fungsi kehandalan biasanya modul ini bersifat redundant (sebagai primary dan slave)

(sebagai primary dan slave)

Gambar control modul ABB bailey Infi (Kiri)

Gambar control modul ABB bailey Infi (Kiri) , Foxboro ( Kanan), Foxboro ( Kanan) -

- Modul Modul I/O I/O (Input/Output) (Input/Output) adalahadalah I/O Module

I/O Module merupakan interface antara control module merupakan interface antara control module dengan field dengan field instrumeninstrument. t. I/OI/O module berfungsi menangani input dan output dari suatu nilai proses, mengubah sinyal module berfungsi menangani input dan output dari suatu nilai proses, mengubah sinyal dari digital ke analog dan sebaliknya. Modul input mendapatkan nilai dari transmitter dari digital ke analog dan sebaliknya. Modul input mendapatkan nilai dari transmitter dan

dan memberikmemberikan nilai pan nilai proses kepada control roses kepada control modul untuk diproses, sedangkan modul untuk diproses, sedangkan controlcontrol module mengirimkan manipulated value kepada modul output untuk dikirim ke actuator. module mengirimkan manipulated value kepada modul output untuk dikirim ke actuator. Setiap field instrument pasti memiliki

Setiap field instrument pasti memiliki alias di I/O module. Setiap fialias di I/O module. Setiap field instrument memilikield instrument memiliki nama yang unik di I/O Module

nama yang unik di I/O Module

-ambar modul I). /BB -ambar modul I). /BB -

(8)

Cancel Anytime.

(9)

Cancel Anytime.

bisa tergabung di dalam PCU atau berada diluar. Untuk fungsi kehandalan modul ini bisa tergabung di dalam PCU atau berada diluar. Untuk fungsi kehandalan modul ini bersifat redundant ( sebagai primary dan slave)

bersifat redundant ( sebagai primary dan slave) b.

b. Operator Operator InterfaceInterface

Operator interface merupakan tempat dimana user melakukan pengawasan atau Operator interface merupakan tempat dimana user melakukan pengawasan atau monitoring proses yang berjalan. Operator interface digunakan sebagai interface dari monitoring proses yang berjalan. Operator interface digunakan sebagai interface dari sistem secara keseluruhan atau biasa juga dikenal dengan kumpulan dari beberapa HIS sistem secara keseluruhan atau biasa juga dikenal dengan kumpulan dari beberapa HIS (Human Interface Station). Bentuk HIS berupa komputer biasa yang dapat mengambil (Human Interface Station). Bentuk HIS berupa komputer biasa yang dapat mengambil data dari control station. Operator interface dapat memunculkan variable proses, data dari control station. Operator interface dapat memunculkan variable proses, parameter control, dan alarm yang digunakan user untuk mengambil status operasi. parameter control, dan alarm yang digunakan user untuk mengambil status operasi. Operator interface juga dapat digunakan untuk menampilkan trend data, messages, dan Operator interface juga dapat digunakan untuk menampilkan trend data, messages, dan data proses

data proses

-ambar .perator Inter'ace -ambar .perator Inter'ace c.

c. Engineering Engineering toolstools

0ngineering tools digunakan untuk melakukan modi'ikasi dari sistem $ang suda% ada" juga untuk 0ngineering tools digunakan untuk melakukan modi'ikasi dari sistem $ang suda% ada" juga untuk melakukan kegiatan maintenance dari sistem DCS& Bentuk 'isikn$a sama seperti operator melakukan kegiatan maintenance dari sistem DCS& Bentuk 'isikn$a sama seperti operator Inter'ace" $ang membedakan adala%

Inter'ace" $ang membedakan adala% so'tare didalamn$a& so'tare didalamn$a& 0ngineering tools dil0ngineering tools dilengkapi denganengkapi dengan BUI1D0R sebagai indo untuk mod

BUI1D0R sebagai indo untuk modi'ikasi&Selama pekerjaan engineering i'ikasi&Selama pekerjaan engineering tidak dilakukan"tidak dilakukan" enginerring tools dapat ber'ungsi sebagai .perator Inter'ace dan 0ngineering 2ools juga dapat enginerring tools dapat ber'ungsi sebagai .perator Inter'ace dan 0ngineering 2ools juga dapat melakukan emulasi) tes 'ungsi secara *irtual&

(10)

Cancel Anytime.

(11)

Cancel Anytime.

-ambar 0ngineering 2ools -ambar 0ngineering 2ools

d.

d. Control 3etorkControl 3etork

Sarana pertukaran data antara operator station"

Sarana pertukaran data antara operator station" control stationcontrol station dan proses& dan proses& Sarana komunSarana komunikasiikasi ini juga bisa dapat digunakan untuk meng%ubungkan DCS dengan sistem lain seperti P1C ini juga bisa dapat digunakan untuk meng%ubungkan DCS dengan sistem lain seperti P1C ((Programmable Logic Control Programmable Logic Control !" SC/D/!" SC/D/ systemsystem ( (Supervisory Control and Acquisition DataSupervisory Control and Acquisition Data!"!" Asset Asset Management

Management

-ambar Control 3etork 4#3et

-ambar Control 3etork 4#3et $ang dikembangkan 5okogaa$ang dikembangkan 5okogaa

1.2 Pemograman kontrol room berbasis DCS 1.2 Pemograman kontrol room berbasis DCS

International Electric Comision (IEC) adalah sebuah Organisasi Standar Interna-sional (ISO) International Electric Comision (IEC) adalah sebuah Organisasi Standar Interna-sional (ISO) yang berbasis di Jenewa, Swiss. Ini telah menghasilkan sebuah standar yang yang berbasis di Jenewa, Swiss. Ini telah menghasilkan sebuah standar yang mendeskripsikan lima bahasa pemrograman pabrik yang harus digunakan untuk sistem mendeskripsikan lima bahasa pemrograman pabrik yang harus digunakan untuk sistem kontrol industri. Tujuan dari standar tersebut adalah :

kontrol industri. Tujuan dari standar tersebut adalah :

•• _{untuk memberikan metode yang konsisten untuk pemrograman}_{untuk memberikan metode yang konsisten untuk pemrograman}

•• _{untuk mengembangkan bahasa yang mendorong pengembangan perangkat lunak}_{untuk mengembangkan bahasa yang mendorong pengembangan perangkat lunak}

yang berkualitas untuk memecahkan berbeda jenis masalah kontrol yang berkualitas untuk memecahkan berbeda jenis masalah kontrol

•• _{untuk memenuhi kebutuhan berbagai aplikasi dan industri}_{untuk memenuhi kebutuhan berbagai aplikasi dan industri}

standar IEC 61131 memberikan tiga bahasa grafis (blok diagram fungsional, tangga standar IEC 61131 memberikan tiga bahasa grafis (blok diagram fungsional, tangga dialog-gram, dan grafik fungsi sekuensial) dan dua bahasa tekstual (teks terstruktur dan daftar gram, dan grafik fungsi sekuensial) dan dua bahasa tekstual (teks terstruktur dan daftar

(12)

Cancel Anytime.

(13)

Cancel Anytime.

a.

a. Functional Functional Block Block Diagram Diagram (FBD)(FBD)

Diagram blok fungsional melukiskan aliran sinyal dan data dengan menggunakan blok fungsi. Diagram blok fungsional melukiskan aliran sinyal dan data dengan menggunakan blok fungsi. Sebuah blok fungsi-tion terdiri dari sebuah blok dengan input masuk dari kiri dan output yang Sebuah blok fungsi-tion terdiri dari sebuah blok dengan input masuk dari kiri dan output yang keluar dari kanan, seperti pada diagram sirkuit elektronik. Diagram blok fungsional keluar dari kanan, seperti pada diagram sirkuit elektronik. Diagram blok fungsional menggunakan elemen perangkat lunak yang dapat digunakan kembali, menjelaskan program menggunakan elemen perangkat lunak yang dapat digunakan kembali, menjelaskan program tersebut sebagai satu set blok grafis saling berhubungan, dan biasanya digunakan dimana tersebut sebagai satu set blok grafis saling berhubungan, dan biasanya digunakan dimana program melibatkan aliran sinyal antara blok . Diagram blok fungsional dapat digunakan dalam program melibatkan aliran sinyal antara blok . Diagram blok fungsional dapat digunakan dalam logika tangga atau grafik fungsi sekuensial dan biasanya mencakup blok umum berikut:

logika tangga atau grafik fungsi sekuensial dan biasanya mencakup blok umum berikut:

•• _{PID controller, controller on-off, generator ramp, mesin penghitung}_{PID controller, controller on-off, generator ramp, mesin penghitung}

•• _{Equal, lebih besar dari atau sama, kurang dari atau sama, lebih besar dari, kurang dari}_{Equal, lebih besar dari atau sama, kurang dari atau sama, lebih besar dari, kurang dari} •• _{Dan, atau, XOR, tidak, minum ASI relay, di delay, off delay, Facebook counter, bawah}_{Dan, atau, XOR, tidak, minum ASI relay, di delay, off delay, Facebook counter, bawah}

counter counter

(14)

Cancel Anytime.

(15)

Cancel Anytime.

B. Ladder Diagram B. Ladder Diagram

Diagram Ladder menggambarkan program dalam bentuk grafik. Diagram ini dikembangkan dari Diagram Ladder menggambarkan program dalam bentuk grafik. Diagram ini dikembangkan dari kontak-kontak relay yang terstruktur yang menggambarkan aliran arus listrik. Dalam diagram kontak-kontak relay yang terstruktur yang menggambarkan aliran arus listrik. Dalam diagram ladder terdapat dua buah garis vertical dimana garis vertical sebelah kiri dihubungkan dengan ladder terdapat dua buah garis vertical dimana garis vertical sebelah kiri dihubungkan dengan sumber tegangan positip catu daya dan garis sebelah kanan dihubungkan dengan sumber sumber tegangan positip catu daya dan garis sebelah kanan dihubungkan dengan sumber tegangan negatip catu daya.Program ladder ditulis menggunakan bentuk

tegangan negatip catu daya.Program ladder ditulis menggunakan bentuk pictorial pictorial atau simbol atau simbol yang secara umum mirip dengan rangkaian kontrol relay. Program ditampilkan pada layar yang secara umum mirip dengan rangkaian kontrol relay. Program ditampilkan pada layar dengan elemen-elemen seperti

dengan elemen-elemen seperti normally open contact, normally closed contact, timer, counter,normally open contact, normally closed contact, timer, counter, sequencer

sequencer dll ditampilkan seperti dalam bentuk dll ditampilkan seperti dalam bentuk pictorial pictorial ..

Bahasa pemrograman ini biasanya digunakan untuk melibatkan logika AND, OR, dan TIMER Bahasa pemrograman ini biasanya digunakan untuk melibatkan logika AND, OR, dan TIMER fungsi. representasi grafis diagram ladder adalah mudah dimengerti, dapat dipelajari relatif fungsi. representasi grafis diagram ladder adalah mudah dimengerti, dapat dipelajari relatif

(16)

Cancel Anytime.

(17)

Cancel Anytime.

.. ..

C. Sequential Function Chart C. Sequential Function Chart

Grafik fungsi sekuensial menggambarkan urutan logika (untuk urutan waktu dan Grafik fungsi sekuensial menggambarkan urutan logika (untuk urutan waktu dan event-driven). Hal ini digunakan untuk mewakili-dikirim organisasi internal program bukannya driven). Hal ini digunakan untuk mewakili-dikirim organisasi internal program bukannya

(18)

Cancel Anytime.

(19)

Cancel Anytime.

kembali ke atas. Grafik fungsi sekuensial dapat digunakan untuk partisi sebuah program, yaitu kembali ke atas. Grafik fungsi sekuensial dapat digunakan untuk partisi sebuah program, yaitu setiap fase dapat dianggap / dilaksanakan secara terpisah

setiap fase dapat dianggap / dilaksanakan secara terpisah

Structured Text Structured Text

Structured text

Structured text _mirip_mirip _dengan_{dengan bahasa}_{bahasa pemrograman}_{pemrograman Pascal}_{Pascal Ini}_{Ini secara}_secara

khusus

khusus dikembangkan dikembangkan untuk untuk kontrol kontrol di di industri.industri. Structured Structured texttext

sangat

sangat berguna berguna untuk untuk menyatakan menyatakan persamaan. persamaan. Hal Hal ini ini dapat dapat ditulis ditulis dengandengan pengidentifik

pengidentifikasi asi bermakna bermakna / / komentar komentar dan dan berguna berguna untuk untuk perhitungan perhitungan kompleks. kompleks. NamunNamun dalam

dalamStructured textStructured text_{ada keterbatasan pada panjang ekspresi, pernyataan, dan komentar.}_{ada keterbatasan pada panjang ekspresi, pernyataan, dan komentar.}

.. ..

(20)

Cancel Anytime.

(21)

Cancel Anytime.

.. ..

(22)

Cancel Anytime.

(23)

Cancel Anytime.

Instruction List Instruction List

Instruction List

Instruction List _adalah_{adalah bahasa}_{bahasa assembly}_{assembly suka}_{suka suka}_{suka dan}_{dan tidak}_{tidak lazim}_{lazim digunakan}_{digunakan dalam}_dalam

industri proses. industri proses.

1.5 Industrial Protokol pada Kontrol Room berbasis DCS 1.5 Industrial Protokol pada Kontrol Room berbasis DCS

Sebelum membahas protocol komunikasi yang umum digunakan dalam industry Sebelum membahas protocol komunikasi yang umum digunakan dalam industry otomastis ( automation industry) perlu diberikan penjelasan mendasar bahwa protocol otomastis ( automation industry) perlu diberikan penjelasan mendasar bahwa protocol komunikasi pada dasarnya adalah bahasa komunikasi yang memungkinkan 2 (dua) peralatan komunikasi pada dasarnya adalah bahasa komunikasi yang memungkinkan 2 (dua) peralatan dapat berkomunikasi secara data, bahasa tersebut berisikan aturan/prosedur berkomunikasi dapat berkomunikasi secara data, bahasa tersebut berisikan aturan/prosedur berkomunikasi atau format pesan atau data yang dipertukarkan diantara sistem, beberapa contoh protocol atau format pesan atau data yang dipertukarkan diantara sistem, beberapa contoh protocol komunikasi adalah sebagai berikut :

komunikasi adalah sebagai berikut :



 Protokol Protokol untuk untuk internet internet : : HTTP, HTTP, FTP, FTP, TCP/IP, TCP/IP, dlldll



 Protokol Protokol untuk untuk Industri Industri : Har: Hart , t , Modbus,ProModbus,Profibus,Fieldbfibus,Fieldbus us , d, dllll

Dalam bab ini akan dijelaskan mengenai protocol komunikasi yang umum digunakan dalam Dalam bab ini akan dijelaskan mengenai protocol komunikasi yang umum digunakan dalam industry pembangkit listrik , yaitu protocol HART, MODBUS,PROFIBUS,dan FIELDBUS.

industry pembangkit listrik , yaitu protocol HART, MODBUS,PROFIBUS,dan FIELDBUS.

a.

a. Hart Hart ProtocolProtocol

HART adalah sebuah protocol yang dikembangkan oleh Rosemount yang dibuat HART adalah sebuah protocol yang dikembangkan oleh Rosemount yang dibuat berdasarkan standar

berdasarkan standar komunikasi Bell komunikasi Bell 202. 202. HART HART merupakan merupakan singkatan singkatan dari dari “Highway“Highway Addessable Remote Transducer” yang bisa diterjemahkan sebagai transducer berada pada Addessable Remote Transducer” yang bisa diterjemahkan sebagai transducer berada pada

(24)

Cancel Anytime.

(25)

Cancel Anytime.

deg C

deg C hingga 100 hingga 100 deg deg C, maka C, maka konversi ke HART konversi ke HART akan menjadi 4akan menjadi 4-20mA -20mA yang yang berarti ketikaberarti ketika temperatur 20 deg C maka sinyal analognya adalah 4mA dan ketika maksimum 100 degC maka temperatur 20 deg C maka sinyal analognya adalah 4mA dan ketika maksimum 100 degC maka sinyal

sinyal analognya analognya adalah adalah 20mA. 20mA. Perubahan Perubahan sinyal asinyal analog nalog linier dengan linier dengan perubahanperubahan temperaturnya.

temperaturnya.

Selain itu protokol HART juga menggunakan modulasi digital untuk berkomunikasi Selain itu protokol HART juga menggunakan modulasi digital untuk berkomunikasi dengan cara mengirimkan data serial yang di modulasi dengan FSK (Frequency Shift Keying). dengan cara mengirimkan data serial yang di modulasi dengan FSK (Frequency Shift Keying). data Analog di k

data Analog di konversi kedalam digital kemudian dikirimkan melalui serial onversi kedalam digital kemudian dikirimkan melalui serial line dan dimodulasi.line dan dimodulasi. Sebelumnya, FSK adalah

Sebelumnya, FSK adalah sebuah metode sebuah metode penyisipan data melalui gelombang penyisipan data melalui gelombang sinyal sinyal dengandengan cara menyisipkan frekuensi. pada komunikasi HART, Frekuensi yang digunakan adalah 2200 cara menyisipkan frekuensi. pada komunikasi HART, Frekuensi yang digunakan adalah 2200 Hz dan 1200Hz. frekuensi

Hz dan 1200Hz. frekuensi 2200Hz diterjemahkan sebagai ’02200Hz diterjemahkan sebagai ’0′ ′ dandan 1200Hz diterjemahkan1200Hz diterjemahkan

sebagai ’1

sebagai ’1′ ′ .. Catatan: 4-20mA bukanlah HART protokol melainkan Analog Signaling Standard Catatan: 4-20mA bukanlah HART protokol melainkan Analog Signaling Standard

(juga terdapat 10-50mA), dan HART menggunakan 4-20mA untuk salah satu signaling nya. (juga terdapat 10-50mA), dan HART menggunakan 4-20mA untuk salah satu signaling nya.

Dalam aplikasinya terdapat 2 (dua) konfigurasi pengiriman data pada protokol HART Dalam aplikasinya terdapat 2 (dua) konfigurasi pengiriman data pada protokol HART yaitu konfigurasi point-to-point dan konfigurasi multi-drop. Titik

yaitu konfigurasi point-to-point dan konfigurasi multi-drop. Titik letak perbedaanya adalah padaletak perbedaanya adalah pada pengiriman sinyal analog dan sinyal digitalnya. untuk

pengiriman sinyal analog dan sinyal digitalnya. untuk Point-to-PointPoint-to-Point maka sinyal analog danmaka sinyal analog dan digital dikirimkan pada saat yang sama, master dapat mengambil data analog ataupun data digital dikirimkan pada saat yang sama, master dapat mengambil data analog ataupun data digital pada waktu yang sama. Sedangkan pada saat digunakan untuk

digital pada waktu yang sama. Sedangkan pada saat digunakan untuk multi-dropmulti-drop atau multiatau multi point, maka data yang digunakan hanyalah data digital.

(26)

Cancel Anytime.

(27)

Cancel Anytime.

Gambar. Komunikasi Multi-point/ Multi drop Gambar. Komunikasi Multi-point/ Multi drop

(28)

Cancel Anytime.

(29)

Cancel Anytime.

Kembali ke sinyal HART, modulasi FSK dilakukan pada arus (I) dengan Amplitudo +0,5 Kembali ke sinyal HART, modulasi FSK dilakukan pada arus (I) dengan Amplitudo +0,5 mA dan -0,5 mA atau pada tegangan (V) 300-500 mV,berikut merupakan paket data dari HART mA dan -0,5 mA atau pada tegangan (V) 300-500 mV,berikut merupakan paket data dari HART yang dikirim melalui serial :

yang dikirim melalui serial : Field

Field Name Name Length Length (Bytes) (Bytes) PurposePurpose Preamble

Preamble 5-20 5-20 Synchronization Synchronization and and Carrier Carrier DetectDetect Start

Start Byte Byte 1 1 Specifies Specifies Master Master NumberNumber

Address 1-5

Address 1-5 Specifies slave, Specifies Master and Indicates BurstSpecifies slave, Specifies Master and Indicates Burst Mode

Mode Command

Command 1 1 Numerical Numerical Value Value for for the the command command to to be be executedexecuted Number of Data

Number of Data Bytes

Bytes 1 1 Indicates Indicates the the size size of of the the Data Data FieldField Status

Status Master (0) SlaveMaster (0) Slave (2)

(2) Execution and Health ReplyExecution and Health Reply Data

Data 0-253 0-253 Data Data associated associated with with the the commandcommand Checksum

Checksum 1 1 XOR XOR of of all all bytes bytes from from Start Start Byte Byte to to Last Last byte byte of of DataData

Keunggulan komunikasi HART: Keunggulan komunikasi HART:

•

• Data dapat di transmisikan melalui kabel eksisting (yang sudah ada) bisa berupa kabelData dapat di transmisikan melalui kabel eksisting (yang sudah ada) bisa berupa kabel

power. power.

•

• HART dapat mengambil data secara analog ataupun digitalHART dapat mengambil data secara analog ataupun digital •

• Panjang kabel yang digunakan dapat lebih dari 3000 meter (3Km)Panjang kabel yang digunakan dapat lebih dari 3000 meter (3Km) •

(30)

Cancel Anytime.

(31)

Cancel Anytime.

Gambar Aplikasi protokol modbus pada industry Gambar Aplikasi protokol modbus pada industry

Seperti terlihat pada gambar diatas, modbus memungkinkan adanya komunikasi dua Seperti terlihat pada gambar diatas, modbus memungkinkan adanya komunikasi dua jalur

jalur antar antar perangkaperangkat t yang yang terhubung terhubung ke ke jaringan jaringan yang yang sama, sama, misalnya misalnya suatu suatu sistem sistem yangyang mengukur parameter operasi mesin pembangkit dan mengkomunikasikan hasilnya ke computer mengukur parameter operasi mesin pembangkit dan mengkomunikasikan hasilnya ke computer (HMI)

(HMI) Modbus sering Modbus sering digunakan untuk digunakan untuk menghubungkan supervisory computer dengan menghubungkan supervisory computer dengan remoteremote terminal unit (RTU) supervisory control dan sistem

(32)

Cancel Anytime.

(33)

Cancel Anytime.

tanda titik dua atau

tanda titik dua atau colon colon (':') dimuka dan diikuti oleh baris baru (CR/LF). Komunikasi (':') dimuka dan diikuti oleh baris baru (CR/LF). Komunikasi antar perangkat elektronik dengan komputer melalui Protokol Modbus ASCII umumnya antar perangkat elektronik dengan komputer melalui Protokol Modbus ASCII umumnya digunakan dalam jaringan telepon atau pun Modem GSM apabila tidak tersedia digunakan dalam jaringan telepon atau pun Modem GSM apabila tidak tersedia infrastruktur jaringan yang memadai seperti LAN atau

(34)

Cancel Anytime.

(35)

Cancel Anytime.

(36)

Cancel Anytime.

(37)

Cancel Anytime.

•

• 8-bit data (antara 0 s/d 255 atau 00 s/d FF hex)8-bit data (antara 0 s/d 255 atau 00 s/d FF hex) •

• Tipe data campuran (misal: Merk atau nomor seri peralatan)Tipe data campuran (misal: Merk atau nomor seri peralatan) •

• Bit fields Bit fields di dalam di dalam integers integers , nilai bit di dalam bilangan bulat. Misal: Nilai sebaris, nilai bit di dalam bilangan bulat. Misal: Nilai sebaris

channel input/output (Status On-Off) PLC seperti: 00100100 channel input/output (Status On-Off) PLC seperti: 00100100

•

• Multipliers Multipliers atau faktor pengali untuk mengubah data dari nilai atau faktor pengali untuk mengubah data dari nilai integer integer . 10, 100,. 10, 100,

1000, 256 ... 10, 100, 1000, 256 ... Misal: faktor pengali 1000 untuk nilai 1000, 256 ... 10, 100, 1000, 256 ... Misal: faktor pengali 1000 untuk nilai tegangan 150 (int) maka tegangan yang dimaksud adalah 150.000 Volts atau tegangan 150 (int) maka tegangan yang dimaksud adalah 150.000 Volts atau 150kV

150kV Protocol extensions: Protocol extensions:

•

• 16-bit slave 16-bit slave addressesaddresses •

• 32-bit data size (1 address = 32 data dikembalikan)32-bit data size (1 address = 32 data dikembalikan) •

• Word swapped dataWord swapped data

Keterbatasan-Keterbatasan Modbus Keterbatasan-Keterbatasan Modbus

•

(38)

Cancel Anytime.

(39)

Cancel Anytime.

tidak bertanggung-jawab dan dengan sengaja merusak sistem operasi dan berdampak tidak bertanggung-jawab dan dengan sengaja merusak sistem operasi dan berdampak pada jumlah kerugian investasi yang sangat besar.

pada jumlah kerugian investasi yang sangat besar.

Sehingga munculah standar-standar protokol baru guna menangani segala keterbatasan yang Sehingga munculah standar-standar protokol baru guna menangani segala keterbatasan yang ada pada Modbus namun tetap bersifat

ada pada Modbus namun tetap bersifat open-protocol open-protocol agar tidak muncul praktek monopoli agar tidak muncul praktek monopoli perdagangan pada satu merk dalam bidang

perdagangan pada satu merk dalam bidang Automation Automation .. c. Profibus

c. Profibus

Profibus adalah sistem komunikasi digital dengan berbagai aplikasi yang luas, Profibus adalah sistem komunikasi digital dengan berbagai aplikasi yang luas, khususnya dibidang pabrik dan proses otomatisasi. Profibus cocok untuk kedua keunggulan khususnya dibidang pabrik dan proses otomatisasi. Profibus cocok untuk kedua keunggulan yaitu, waktu-aplikasi kritis yang cepat dan tugas komunikasi yang kompleks.Komunikasi yaitu, waktu-aplikasi kritis yang cepat dan tugas komunikasi yang kompleks.Komunikasi Profibus berlabuh dalam standar internasional IEC 61.158 dan 61.784 IEC. Aspek aplikasi dan Profibus berlabuh dalam standar internasional IEC 61.158 dan 61.784 IEC. Aspek aplikasi dan engineering ditentukan dalam pedoman umum dari PROFIBUS User Organization (organisasi engineering ditentukan dalam pedoman umum dari PROFIBUS User Organization (organisasi pengguna profibus). Pengguna ini memenuhi permintaan untuk produsen independensi dan pengguna profibus). Pengguna ini memenuhi permintaan untuk produsen independensi dan adanya

adanya keterbukketerbukaan aan serta serta menjamin komunikasi antar menjamin komunikasi antar perangkat dari perangkat dari berbagaiprodusenberbagaiprodusen.. Sejarah PROFIBUS bermula kembali ke proyek usaha asosiasi yang didukung oleh Sejarah PROFIBUS bermula kembali ke proyek usaha asosiasi yang didukung oleh

(40)

Cancel Anytime.

(41)

Cancel Anytime.

(42)

Cancel Anytime.

(43)

Cancel Anytime.

(44)

Cancel Anytime.

(45)

Cancel Anytime.

perkembangan dari RS485 yaitu berupa media 4-kawat di jenis perlindungan EEx-i perkembangan dari RS485 yaitu berupa media 4-kawat di jenis perlindungan EEx-i untuk digunakan dalam area explosion proof. Hal ini dilakukan dengan cara menentukan untuk digunakan dalam area explosion proof. Hal ini dilakukan dengan cara menentukan tingkat tegangan dan arus yang mengacu pada keselamatan yang relevan. Maksimum tingkat tegangan dan arus yang mengacu pada keselamatan yang relevan. Maksimum nilai-nilainya tidak boleh melebihi baik dalam perangkat individu atau selama nilai-nilainya tidak boleh melebihi baik dalam perangkat individu atau selama interkoneksi dalam sistem

interkoneksi dalam sistem

•

• Teknologi Transmisi MBP (Manchester coded Bus Powered) , Teknologi ini tersediaTeknologi Transmisi MBP (Manchester coded Bus Powered) , Teknologi ini tersedia

untuk aplikasi dalam proses otomatisasi dengan permintaan untuk bus powering dan untuk aplikasi dalam proses otomatisasi dengan permintaan untuk bus powering dan